2月4日,丁兰实验中学操场上,九年级学生组成的"称猪小队"通过自主设计的杠杆装置,成功测出一头体重超过100斤黑猪的准确体重。这是该校连续第九年开展的"挑战二师兄"项目化学习活动; 自2018年首次尝试以来,这项实践活动已成为学校的教学品牌。每年师生都会创新运用不同的科学原理进行挑战。从最初的天平、杠杆原理,到后来的胡克定律、马德堡半球实验,再到去年的液体压强原理,每一次都表明了学校在科学教育上的持续创新。 今年的难度再次升级。指导教师金磊介绍,本次采用二级杠杆原理结合弹簧测力计和配重系统。通过杠杆的放大原理,将原本承重仅为5牛顿的弹簧测力计承重能力大幅提升。为了缩短器材长度并获得更大的放大倍数,设计团队特别设计了二级杠杆结构,这成为整个实验中最具挑战性的部分。 称猪小队组长鲍涵韵介绍了具体操作步骤:先挂上空笼子,通过给水桶加水实现配重,使装置达到水平平衡,然后将猪和笼子装上装置,通过读取弹簧测力计示数,测量两个杠杆的力臂大小,最后计算出猪的理论质量。经过多次测量取平均值,学生测出黑猪质量为73.72千克,与直接称出的73.5千克非常接近。同学们还详细分析了可能的误差来源,包括杠杆未完全水平、力臂测量偏差、配重平衡状态微调等,充分展现了科学探究的严谨态度。 指导教师金磊表示,新版教材强调科技教育,着重科学知识与探究能力的同步提升。教材中涉及众多工程应用,如七年级的齿轮传动、八年级的造桥设计、杆秤知识等,都贴合生活实际。通过利用工具完成课外实践活动,能够增强学生的科学素养。 学校书记吴轶玲表示,从前期的方案创新到如今的持续迭代,学校始终希望在真实可感的情境中,让学生把学科知识用活、用深,在解决问题的过程中全面提升综合素养。这种跨学科的实践教学模式,打破了传统课堂的局限,使学生能够在动手实践中深化对理论知识的理解。
当黑板教学遇上黑猪实验,教育的价值在笑声与思考中悄然绽放。丁兰实验中学用九年的坚持证明,真正的科学精神不在于记住多少公式,而在于培养用知识解决实际问题的能力。这场持续迭代的"称猪挑战",正是新时代教育回归本真、面向未来的生动体现。